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Tratamento de Água
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Tratamento biológico de água e efluentes e esgotos – Filtros e Reatores Aeróbios e Anaeróbios

Tratamento Biológico | Purificação de Água

Os reatores biológicos para tratamento de efluentes podem ser aeróbios ou anaeróbios em função da ausência ou presença de oxigênio que determina os microrganismos. Ambos são usados para redução de poluentes orgânicos (DBO), Nitrogênio (N) e Fósforo (P). Um efluente é considerado passível de tratamento biológico quando a relação entre DQO e DBO é menor que 2. O tratamento dos efluentes gera uma água com qualidade variável de acordo com a necessidade e legislação.

Os parâmetros de qualidade analisados num efluente tratado são os seguintes: Teor de sólidos, DBO, N-NH4, NO2/NO3, Lodo, Teor de O2, Microorganismos e Odor.


Tratamentos mais comuns:

(1) Equalização-Decantação, Ex.: Fossa Séptica e Tanque de decantação,
(2) Reator anaeróbio para redução de DBO sem gasto de energia,
(3) Reator aeróbio para polimento do controle de DBO e nitrificação (Transformação da amônia em nitrito e nitrato),
(4) Decantador para retenção de lodo,
(5) Reator anóxico para denitrificação,
(6) Filtro de areia para retenção de lodo e polimento final,
(7) Desinfecção para controle de microorganismos
(8) Aeração para OD.

Etapas do Processo

O tratamento mais completo cumpre todas as exigências enquanto que o mais simples terá apenas redução de DBO gerando uma qualidade baixa de tratamento podendo apresentar odor, amônia, fósforo, coliformes fecais e outros poluentes.

Tratamento
Lançamento
Rio Classe II
Irrigação
Mecânica
Equalização
x
x
Reator anaeróbio
x
x
Reator aeróbio
x
Decantador
x
Reator anóxico
x
Filtro de areia
x
Desinfecção
x
Aeração
x

Efluentes domésticos são ricos em poluentes orgânicos que retiram da água o pouco oxigênio disponível, produzindo odores e matando organismos aquáticos. O dimensionamento de um sistema de tratamento biológico visa incrementar o processo que ocorre na natureza.

Parâmetros para dimensionamento (Consumo de Água)

Empreendimento
Consumo
(Litros)
Parâmetro
Alojamentos Provisórios
80
Por pessoa/dia
Ambulatórios
25
Por pessoa
Apartamentos
200
Por pessoa/dia
Bares
6
Casas Populares ou Rurais
120
Por pessoa/dia
Cavalariças
100
Por cavalo/semana
Cinemas e Teatros (1)
2
Por pessoa/dia
Creches
50
Por pessoa/dia
Edifícios Públicos ou Comerciais
50
Por pessoa/semana
Escolas - Externato
50
Por pessoa/dia
Escolas - Internatos
150
Por pessoa/dia
Escolas - Semi Internatos
100
Por pessoa/dia
Escritórios
50
Por pessoa/semana
Fábricas em Geral - (Uso Pessoal)
70
Por operário/dia
Garagens
50
Por automóvel/dia
Hospitais
250
Por leito/dia
Hotéis (s/cozinha e s/ lavanderia)
120
Por hóspede/dia
Jardins
1.5
Por metro quadrado
Lavanderias
30
Por kilo de roupa seca
Matadouros - Animais de Grande Porte
300
Por cabeça abatida
Matadouros - Animais de Pequeno Porte
150
Por cabeça abatida
Mercados
5
Por metro quadrado
Oficinas de Costura
50
Por pessoa/dia
Orfanatos, Asilos, Berçários
150
Por pessoa/dia
Postos de Serviço para Automóveis
150
Por veículo/dia
Quartéis
150
Por pessoa/dia
Residências
150
Por pessoa/dia
Restaurantes e Similares
25
Por refeição servida
Sanitários públicos (2)
480
Por Bacia Sanitária
Templos
2
Por lugar/dia
Prédios
1. Ocupantes permanentes
Padrão alto
160
Por Pessoa/dia
Padrão médio
130
Por Pessoa/dia
Padrão baixo
100
Por Pessoa/dia
Hotel (exceto lavanderia e cozinha)
100
Por Pessoa/dia
Alojamento provisório
80
Por Pessoa/dia
Outro

(1) Por lugar
(2). Apenas de acesso aberto ao público
(estação rodoviária, ferroviária, logradouro público, estádio de esportes, locais para eventos, etc.)

Do total da água servida de uma casa, uma parte vem do banheiro, outra do lavatório, chuveiro, cozinha e lavanderia. Como idéia de quantificação, veja quadro abaixo:

Esgoto
Total Esgoto
 
Total Esgoto Cinza
 
%Total
L/dia
%Total
L/dia
Banheiro
32
186
-
-
Lavatório
5
28
7
28
Chuveiro
33
193
48
193
Cozinha
7
44
11
44
Lavanderia
23
135
34
135
Total
100
586
100
400

Os esgotos e efluentes podem ainda ser classificados pela quantidade de carga orgânica que trazem:

Concentração DBO
(mg/ℓ)
DQO
(mg/ℓ)
Fraco
< 200
<400
Médio
350
700
Forte
500
1000
Muito Forte
>750
>1500

O dimensionamento de um sistema de tratamento de água presupõe o conhecimento do volume de água a ser tratado, da carga orgânica, dada em termos de demanda biológica ou química de oxigênio (DBO e DQO) e de outros os parâmetro inclusos na lei que devera ser obedecida. (Legislação).

Filtros e Reatores Anaeróbios

Reatores Anaeróbios

O tratamento anaeróbio converte os poluentes orgânicos (DBO) da água em grande quantidade de biogás, (metano – CH4, dióxido de carbono – CO2 e gás sulfídrico – H2S). São empregados em indústrias alimentícias, bebidas, papel, celulose e química, efluentes com altas cargas orgânicas e onde o biogás pode ser usado para produção de vapor. São às vezes usados em efluentes sem pré tratamento e com média e alta carga orgânica (>1500 mg/l de DBO). Podem ser usado para efluentes com temperatura acima de 22 ºC e com presença de componentes tóxicos; é possível o tratamento de efluentes alcalinos sem neutralização e podem retirar até 97% da carga orgânica (DBO), mas em geral são projetados para 70%. São usados como tratamento para infiltração no solo (sumidouro); podem ser operados de forma sazonal e, em geral, exigem pós-tratamento aeróbio (polimento) para nitrificação e denitrificação. Filtros são os equipamentos onde o recheio ou mídia filtrante esta imobilizada. Os reatores têm normalmente o leito fluidizado ou ausência de mídia artificial, contendo unicamente lodo que faz a filtração. O tipo mais comum de reator anaeróbio é o UASB (Up Flow Anaerobic System Blanquet). Estes equipamentos podem ser construídos em concreto enterrado e/ou superfície ou em PVC reforçado com fibra de vidro.


Reatores Aeróbios

Reatores Aeróbios

 

Usados para efluentes pré-clarificados e de baixa carga; também pode ser usado para efluentes com baixa temperatura; aceita presença de componentes tóxicos, mas requer neutralização. É projetado para processo continuo, sem longas paradas; promove a remoção simultânea de nitrogênio (N) e fósforo (P), tem uma produção de lodo maior e precisa de manutenção do sistema de aeração e descarte de lodo. Não apresenta odor e os microorganismos trabalham sem ar as condições de pH. Necessitam de balanceamento de nutrientes (DBO:N:P); permitem pequenas plantas, ocupam pouco espaço e são tolerantes com as variações de carga.



Reator Biológico

 

Conjugação de Reatores Aeróbios, Anaeróbios e Anóxicos

Uma boa decantação ou filtração inicial da água garantindo ausência de sólidos no sistema de tratamento é importante para o sucesso dos tratamentos. Para esta etapa inicial de separação grosseira e mais fina dos resíduos se usam grades, peneiras estáticas, fossas de decantação, decantadores e flotadores.

No caso de efluentes com alta carga de DBO, depois do “preparo”, a água, segue inicialmente para um reator anaeróbio para redução de carga. Por requerem menor quantidade de energia que os reatores aeróbios, são usados para receber a carga do efluente e reduzi-la já no inicio do tratamento para depois ser completado pelos sistemas aeróbios que, em contraste, produzem mais lodo e nenhum biogás.

Podem-se conjugar os dois tipos ou mais de reatores para obter resultados melhores de tratamento: o reator anaeróbio pode ser projetado para reduzir 70% da carga orgânica e, a seguir, um aeróbio faz o polimento alcançando níveis de 95 e 97% de redução. Esta seqüência é interessante também porque, além da alta eficiência e menor consumo de energia, não produz odor na etapa aeróbia final.

Os reatores anóxicos para denitrificação são usados para transformação do nitrato (NO3), que pode ser poluente, em nitrogênio gás (N2) liberado-o para a atmosfera. Uma opção de projeto com bastante estabilidade para efluentes sanitários (esgoto doméstico mais resíduos de restaurante), cervejarias, etc.., com cargas acima de 1000 mg/litro, se obtém com dois reatores anaeróbios em seqüência, podendo alcançar até 80-85% eficiência ou abatimento de carga.

 

Estações de Tratamento de Efluentes – ETE Compactas | nativas de montagem

(a) tratamento de Sistemas de efluentes com controle de DBO e nitrificação,
(b) Sistema de tratamento para efluentes com controle de DBO, Nitrificação, Denitrificação e Desinfecção
(C) Sistema de Estação de Tratamento de Efluentes (ETE- Compacta) para efluentes com controle de demanda biológica de oxigênio/carga orgânica (DBO), amônia e nitrato ( N-NH4), fósforo (P)lodo e microrganismos.

 

 

A Snatural fabrica reatores aeróbios, anaeróbios e anóxicos para solucionar diversos problemas de poluição de água. (Veja Modelos de ETE´s). (Maiores detalhes s/ ETE para Reuso). Os equipamentos são modulares e podem ser colocados em série ou em paralelo para multiplicar a capacidade de tratamento e alcançar qualquer vazão existente.


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